CN107511788A - 螺纹预紧装配结构 - Google Patents

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刘恒
邵伏永
马同玲
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种螺纹预紧装配结构，属于航空发动机转子结构设计领域。本发明采用预拉伸方式提供螺纹预紧力，减小了拧紧力矩对螺纹的伤害,提高了螺纹使用寿命；通过直接测量拉伸力和拉伸长度监控预紧过程，实现了预紧力直接测量；能够精确控制拉伸过程，提高了预紧力计算精度；拧紧过程中仅需对螺钉或螺母施加较小的拧紧力矩，降低了锁紧螺母结构强度的要求，有利于实现轻量化设计。

Description

螺纹预紧装配结构
技术领域
本发明涉及航空发动机转子结构设计技术领域，具体涉及一种螺纹预紧装配结构。
背景技术
现有螺纹预紧方法通过扳手等工具在螺钉或螺母上施加转动力矩，使内外螺纹发生相对转动，当螺钉或螺母到达止挡位置时，持续施加力矩，当力矩达到要求的数值时，即实现了螺纹的紧固。
该种紧固方法广泛应用于工程领域，锁紧力矩越大，扳手施加的力矩越大，不但对螺钉或螺母的结构强度提出较高要求，而且多次拆装后极易导致扳手接触面损伤和螺纹损伤。现有的螺纹预紧方法无法直接测量螺纹预紧力，仅能通过拧紧力矩计算获得，计算精度较低，影响航空发动机转子装配质量；在重复使用过程中，现有的螺纹预紧方法易导致螺纹出现结构损伤，不适用于对结构可靠性和维护成本要求较高的长寿命航空发动机转子。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种能够减少螺纹损伤的螺纹预紧装配结构。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种螺纹预紧装配结构，包括：液压杆1、液压缸2、压头3、螺母4、套筒5、拉杆6、转接头7、锁紧螺母8和发动机转子9；
所述发动机转子9由轮盘和轴通过轴孔配合装配而成，轴的末端带有螺纹，锁紧螺母8与发动机转子9装配后，锁紧螺母8能够为轮盘提供预紧力；转接头7两端带有螺纹，一端与发动机转子9的轴连接，另一端与拉杆6连接；所述轴的末端依次安装所述转接头7、拉杆6、压头3、套筒5、液压缸2和螺母4，拉杆6穿过套筒5、压头3和液压缸2后与螺母4连接；压头3开有周向窗口，依靠套筒5固定，一端与发动机转子9的轮盘接触，另一端与液压缸2接触；液压缸2与液压杆1相连；操作液压杆1，能够使液压油从液压缸2底部注入液压缸2，将液压缸2内的活塞向上压出。
优选地，所述压头3为分半结构。
优选地，所述液压缸2与液压杆1通过管路相连。
优选地，所述轮盘为带心孔的轮盘。
(三)有益效果
本发明采用预拉伸方式提供螺纹预紧力，减小了拧紧力矩对螺纹的伤害,提高了螺纹使用寿命；通过直接测量拉伸力和拉伸长度监控预紧过程，实现了预紧力直接测量；能够精确控制拉伸过程，提高了预紧力计算精度；拧紧过程中仅需对螺钉或螺母施加较小的拧紧力矩，降低了锁紧螺母结构强度的要求，有利于实现轻量化设计。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的螺纹预紧装配结构由液压杆1、液压缸2、压头3、螺母4、套筒5、拉杆6、转接头7、锁紧螺母8和发动机转子9组成。发动机转子9由带有心孔的轮盘(未画出)和轴通过轴孔配合装配而成，轴的末端带有螺纹，装配后，锁紧螺母8应为轮盘提供足够的预紧力；转接头8两端带有螺纹，一端与发动机转子9的轴连接，另一端与拉杆6连接；拉杆6穿过套筒5、压头3和液压缸2后与螺母4连接；压头3为分半结构并开有周向窗口，依靠套筒5固定，一端与发动机转子9的轮盘接触，另一端与液压缸2接触；液压缸2与液压杆1通过管路相连，操作液压杆1，使液压油从液压缸2底部注入的液压缸2，将液压缸2内的活塞向上压出。
装配时，先将锁紧螺母8用手旋入至轮盘预紧端面但不拧紧，使轴末端的螺纹从锁紧螺母8中露出，然后在轴的末端依次安装转接头7、拉杆6、压头3、套筒5、液压缸2和螺母4，对液压杆1施加往复压力(拉力)并监测压力值，将液压油压入液压缸2，使液压缸2内活塞向上运动，经螺母4、拉杆6和转接头7拉拔发动机转子9的轴，使轴的末端与轮盘发生相对位移，同时监测拉拔长度。当压力值达到规定数值时，停止注油，用手穿过压头3的周向窗口将锁紧螺母8旋合至轮盘预紧端面并拧紧。最后，卸掉液压缸2中的压力，拆除除锁紧螺母8以外的工具。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种螺纹预紧装配结构，其特征在于，包括：液压杆(1)、液压缸(2)、压头(3)、螺母(4)、套筒(5)、拉杆(6)、转接头(7)、锁紧螺母(8)和发动机转子(9)；
所述发动机转子(9)由轮盘和轴通过轴孔配合装配而成，轴的末端带有螺纹，锁紧螺母(8)与发动机转子(9)装配后，锁紧螺母(8)能够为轮盘提供预紧力；转接头(7)两端带有螺纹，一端与发动机转子(9)的轴连接，另一端与拉杆(6)连接；所述轴的末端依次安装所述转接头(7)、拉杆(6)、压头(3)、套筒(5)、液压缸(2)和螺母(4)，拉杆(6)穿过套筒(5)、压头(3)和液压缸(2)后与螺母(4)连接；压头(3)开有周向窗口，依靠套筒(5)固定，一端与发动机转子(9)的轮盘接触，另一端与液压缸(2)接触；液压缸(2)与液压杆(1)相连；操作液压杆(1)，能够使液压油从液压缸(2)底部注入液压缸(2)，将液压缸(2)内的活塞向上压出。
2.如权利要求1所述的螺纹预紧装配结构，其特征在于，所述压头(3)为分半结构。
3.如权利要求1所述的螺纹预紧装配结构，其特征在于，所述液压缸(2)与液压杆(1)通过管路相连。
4.如权利要求1或2或3所述的螺纹预紧装配结构，其特征在于，所述轮盘为带心孔的轮盘。
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